IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Данная работа посвящена изучению и сравнению радиоактивности поверхностного слоя горных (Адыгея) и степных почв (Ростовская область).

Поступление поллютантов (в том числе и радионуклидов) в объекты окружающей среды в результате деятельности различных предприятий остается значительным. И, как следствие, мониторинг распределения радионуклидов в объектах экосферы (в нашем случае – в почвах) является крайне необходимым. От этого зависит пригодность территорий для безопасного проживания, разного рода строительных и промышленных работ. Также, в перспективе, распределение радионуклидов в почвах можно будет использовать для разведки полезных ископаемых, изучения геохимического состояния почв и даже своевременного обнаружения движения поверхностных пластов земли.

В работе были использованы данные об удельной активности 4 основных фонообразующих радиоизотопов: ¹³⁷Cs, ²²⁶Ra, ²³²Th и ⁴⁰К. В расчет были приняты результаты определения удельной активности радионуклидов в поверхностном слое почвы (0-10 см), так как именно здесь происходят основные обменные процессы поллютантами в системах почва-растение и почва-атмосфера. Почвенные пробы отбирались в окрестностях Новочеркасской ГРЭС, ст. Старочеркасской, Мясниковского района и Адыгейской горной цепи в экспедициях 2014 года.

Радионуклидный состав проб почвы определяли с использованием сцинтилляционного гамма-спектрометра «Прогресс-гамма» и геометрий счетного образца – Маринелли 1 литр, Маринелли 0,5 литра. По данным об удельной активности проб почв были построены диаграммы типа box-whiskers chart (рис. 1) и определены основные описательные статистические величины (таблица).

рис.1. Распределение радионуклидов в степных (1) и горных (2) почвах Северного Кавказа

Параметр	Удельная активность ± Погрешность, Бк/кг
	137Cs		226Ra			232Th			40K
	Степные	Горные	Степные	Горные	Степные		Горные	Степные		Горные
Среднее	24,6±2,5	40,1±4,0	21,0±2,0	29,9±3,0	28,5±2,9		32,1±3,2	465,3±47,0		452,0±45,0
Медиана	20,1±2,0	31,6±3,2	21,7±2,2	27,9±2,8	30,8±3,1		32,4±3,2	473,0±47,0		438,0±44,0
Мода	21,7±2,2	21,8±2,2	24,1±2,4	30,0±3,0	35,9±3,6		23,7±2,4	590,0±59,0		453,0±45,0
Минимум	1,0±0,2	0,1±0,01	1,7±2,0	10,5±1,0	3,2±0,3		13,7±1,4	37,9±3,8		101,0±10,0
Максимум	81,2±8,0	281,0±28,0	37,9±3,8	127,7±13,0	51,0±5,0		52,5±5,3	1168,0±120,0		922,0±92,0

В содержании и распределении природных радионуклидов ²³²Th и ⁴⁰K существенных различий между горными и степными почвами не наблюдается. Медианы, моды и средние значения удельных активностей согласуются в пределах 10-15%. Однако в случае с искусственным ¹³⁷Cs и естественным ²²⁶Ra всё несколько иначе. Удельная активность данных радионуклидов в горных почвах выше, чем в степных, следовательно, и средние значения тоже. Но что ещё более значимо, в горных почвах наблюдаются серьёзные статистические выбросы, определяющие максимальные значения удельных активностей этих радионуклидов.

Подобные вариации ¹³⁷Cs и ²²⁶Ra в горных почвах связаны с особенностями участков отбора почвенных проб. Оказалось, что высокие значения радиоцезия (более 250 Бк/кг) были получены на участках, находящихся в основаниях возвышенностей (на дне ущелий, в понижениях рельефа), что объясняется миграционными свойствами данного радионуклида: радиоцезий мигрирует не только относительно границы почва-атмосфера, но также вдоль поверхности горных участков. Как правило, он со временем «смывается» к подножиям или к менее крутым участкам, где, впоследствии, и задерживается (аккумулируется).

Максимальные значения удельной активности ²²⁶Ra в горных почвах приурочены, как правило, к выходам магматических пород, наблюдаются на участках в районах штолен.

Также существенное влияние на активность радионуклидов в почвах могут оказывать процессы выветривания: в степных территориях они играют значительную роль, способствуя уносу радионуклидов, а в горных лесных территориях практически не проявляются. Необходимо учитывать, что для горных регионов характерны не сформировавшиеся почвы, подстилающими породами могут служить граниты, аплиты и другие магматические породы, являющиеся источниками естественных радионуклидов.

В целом, особенности рельефа, почвообразования, климата, наличие различных горных пород могут являться определяющими факторами высоких удельных активностей радионуклидов в почвах горных территорий.

Код для цитирования: Скопировать